(57)【要約】【課題】  長時間停止しても、再起動をできるだけ円滑に行うことができる燃料電池システムを提供すること。【解決手段】  燃料電池システム１は、燃料電池１０と、燃料電池１０に反応ガスを供給する水素供給源２２、遮断弁２５１およびエアコンプレッサ２１と、空気を供給して掃気するパージ弁２６１、背圧弁２４１、およびエア導入弁２７１と、監視部を含みかつ制御部３１と、バッテリ３４と、を備える。監視部は、燃料電池１０の温度が所定値以下であるか否かを判断する。制御部３１は、監視部により所定値以下であると判断された場合に掃気処理を行う掃気判断部と、燃料電池１０の最終的な処理について判断する最終処理判断部と、バッテリ３４のエネルギ量が燃料電池１０を監視するのに十分であるか否かを判断し、十分であると判断した場合には、監視部を起動し、十分でないと判断した場合には、最終処理判断部を起動するエネルギ量判断部と、を有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応ガスを化学反応させて発電する燃料電池と、反応ガス流路を介して前記燃料電池に反応ガスを供給する反応ガス供給手段と、前記反応ガス流路に掃気ガスを供給して掃気する掃気手段と、前記燃料電池の状態を監視する監視手段を含みかつ前記反応ガス供給手段および前記掃気手段を制御する制御手段と、エネルギを蓄積しかつこの蓄積したエネルギを前記監視手段に供給するエネルギ供給手段と、を備え、
前記監視手段は、前記燃料電池の温度が所定値以下であるか否かを判断し、
前記制御手段は、前記監視手段により前記燃料電池の温度が所定値以下であると判断された場合には、前記掃気手段を起動させる掃気判断手段を有する燃料電池システムであって、
前記制御手段は、前記燃料電池の最終的な処理について判断する最終処理判断手段と、
前記エネルギ供給手段に蓄積されたエネルギ量が前記監視手段で燃料電池を監視するのに十分であるか否かを判断し、前記エネルギ量が十分であると判断した場合には、前記監視手段を起動し、前記エネルギ量が十分でないと判断された場合には、前記最終処理判断手段を起動するエネルギ量判断手段と、をさらに有することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
前記制御手段は、前記燃料電池の発電停止後に、前記監視手段を所定時間おきに起動するとともに、前記最終処理判断手段または前記掃気手段を起動した後は、前記監視手段の再度の起動を停止するシステム起動手段をさらに有することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の燃料電池システムにおいて、
前記エネルギ量判断手段は、前記監視手段の連続起動回数を基準として、前記エネルギ量が前記燃料電池を監視するのに十分であるか否かを判断することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の燃料電池システムにおいて、
前記最終処理判断手段は、前記燃料電池を次回起動すると不安定になるか否かを判断し、前記燃料電池が不安定になると判断した場合には、前記掃気手段を起動し、不安定にならないと判断した場合には、前記掃気手段を起動しないことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項５】
反応ガスを化学反応させて発電する燃料電池と、反応ガス流路を介して前記燃料電池に反応ガスを供給する反応ガス供給手段と、前記反応ガス流路に掃気ガスを供給して掃気する掃気手段と、前記燃料電池の状態を監視する監視手段を含みかつ前記反応ガス供給手段および前記掃気手段を制御する制御手段と、エネルギを蓄積しかつこの蓄積したエネルギを前記監視手段に供給するエネルギ供給手段と、を備える燃料電池システムについて、
前記燃料電池の温度が所定値以下であるか否かを判断し、前記燃料電池の温度が所定値以下であると判断した場合には、前記掃気手段を起動させる掃気判断手順を有する燃料電池システムの保護方法であって、
前記燃料電池の発電停止後に、前記エネルギ供給手段に蓄積されたエネルギ量が前記燃料電池を監視するのに十分であるか否かを判断するエネルギ量判断手順と、
前記エネルギ量が十分であると判断した場合には、前記掃気判断手順を実行する掃気判断実行手順と、
前記エネルギ量が十分でないと判断した場合には、前記燃料電池の最終的な処理について判断する最終処理判断手順と、をさらに有することを特徴とする燃料電池システムの保護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池を含む燃料電池システムおよび保護方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の新たな動力源として燃料電池システムが注目されている。燃料電池システムは、例えば、反応ガスを化学反応させて発電する燃料電池と、反応ガス流路を介して燃料電池に反応ガスを供給する反応ガス供給装置と、この反応ガス供給装置を制御する制御装置と、を備える。
【０００３】
燃料電池は、例えば、数十個から数百個のセルが積層されたスタック構造である。ここで、各セルは、膜電極構造体（ＭＥＡ）を一対のセパレータで挟持して構成され、膜電極構造体は、アノード電極（陽極）およびカソード電極（陰極）の２つの電極と、これら電極に挟持された固体高分子電解質膜とで構成される。
【０００４】
この燃料電池のアノード電極に反応ガスとしての水素ガスを供給し、カソード電極に反応ガスとしての酸素を含む空気を供給すると、電気化学反応により発電する。この発電時に生成されるのは、基本的に無害な水だけであるため、環境への影響や利用効率の観点から、燃料電池が注目されている。
【０００５】
ここで、上述した燃料電池では、燃料電池システムを停止した後、低温雰囲気下で放置すると、燃料電池システム内の水分が結露、凍結して氷となってしまう。したがって、その後、燃料電池システムを再起動すると、例えば反応ガス流路内に付着した氷が反応ガスの流れを遮ってしまい、再起動時の発電性能が低下する、という問題があった。
【０００６】
そこで、バッテリで駆動する監視装置を設け、燃料電池システムの停止後、監視装置で燃料電池を監視して、燃料電池の温度が低下した場合には、反応ガス流路に流速の大きい乾燥空気を送り込んで、反応ガス流路に付着した水分を吹き飛ばす方法（以降、掃気と呼ぶ）がある（特許文献１参照）。この方法によれば、反応ガス流路の水分を除去できるので、反応ガス流路内部の氷の発生を防止して、円滑に再起動できる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１で開示された方法では、監視装置で燃料電池の状態を常に監視するため、バッテリを著しく消費する、という問題があった。
この問題を解決するため、燃料電池システムを停止後、定期的に監視装置を起動することにより、燃料電池の状態を監視する方法が提案されている。この方法によれば、監視装置に常時電気エネルギを供給する必要がなく、バッテリの消費を抑制できる。
【特許文献１】特開２００３−２０３６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、バッテリは、自動車が走行することで電気エネルギを蓄積する構造であり、燃料電池システムが停止した状態では、電気エネルギ量が増加しない。よって、例えば、燃料電池システムを長時間停止した場合、監視装置を繰り返し起動させることにより、バッテリの電気エネルギ量が徐々に減少し、最終的には、監視装置を起動できなくなってしまう。そうすると、燃料電池システムの再起動時に、システムが不安定になったり、燃料電池システムの耐久性が低下したりするおそれがあった。
【０００９】
したがって、本発明は、長時間停止しても、再起動をできるだけ円滑に行うことができる燃料電池システムおよびその保護方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る燃料電池システム（例えば、実施の形態における燃料電池システム１）は、反応ガス（例えば、実施の形態における水素ガスおよび空気）を化学反応させて発電する燃料電池（例えば、実施の形態における燃料電池１０）と、反応ガス流路（例えば、実施の形態におけるエア供給路２３、エア排出路２４、水素供給路２５、および水素排出路２６）を介して前記燃料電池に反応ガスを供給する反応ガス供給手段（例えば、実施の形態における水素供給源２２、遮断弁２５１およびエアコンプレッサ２１）と、前記反応ガス流路に掃気ガスを供給して掃気する掃気手段（例えば、実施の形態におけるエアコンプレッサ２１、パージ弁２６１、背圧弁２４１、およびエア導入弁２７１）と、前記燃料電池の状態を監視する監視手段（例えば、実施の形態における監視部３１７）を含みかつ前記反応ガス供給手段および前記掃気手段を制御する制御手段（例えば、実施の形態における制御部３１）と、エネルギを蓄積しかつこの蓄積したエネルギを前記監視手段に供給するエネルギ供給手段（例えば、実施の形態におけるバッテリ３４）と、を備え、前記監視手段は、前記燃料電池の温度が所定値以下であるか否かを判断し、前記制御手段は、前記監視手段により前記燃料電池の温度が所定値以下であると判断された場合には、前記掃気手段を起動させる掃気判断手段（例えば、実施の形態における掃気判断部３１１）を有する燃料電池システムであって、前記制御手段は、前記燃料電池の最終的な処理について判断する最終処理判断手段（例えば、実施の形態における最終処理判断部３１２）と、前記エネルギ供給手段に蓄積されたエネルギ量が前記監視手段で前記燃料電池を監視するのに十分であるか否かを判断し、前記エネルギ量が十分であると判断した場合には、前記監視手段を起動し、前記エネルギ量が十分でないと判断した場合には、前記最終処理判断手段を起動するエネルギ量判断手段（例えば、実施の形態におけるエネルギ量判断部３１３）をさらに有することを特徴とする。
【００１１】
ここで、掃気ガスとしては、空気のほか、水素ガスや窒素ガスが挙げられる。
この発明によれば、燃料電池システムは、以下のように動作する。
燃料電池の発電停止後に、エネルギ量判断手段を起動する。すると、エネルギ量判断手段は、エネルギ供給手段に蓄積されたエネルギ量が監視手段で燃料電池を監視するのに十分であるか否かを判断する。
【００１２】
エネルギ量が監視手段で燃料電池を監視するのに十分であると判断した場合には、監視手段を起動する。掃気判断手段は、監視手段により燃料電池の温度が所定値以下であるか否かを判断し、燃料電池の温度が所定値以下であると判断した場合には、掃気手段を起動させて掃気処理を行い、所定値を超えると判断した場合には、掃気手段を起動させない。
【００１３】
一方、エネルギ量判断手段でエネルギ量が燃料電池を監視するのに十分でないと判断した場合には、燃料電池の最終的な処理について判断する。
【００１４】
したがって、エネルギ供給手段に蓄積されたエネルギ量を監視して、監視手段を起動できなくなる前に、燃料電池の最終的な処理について判断できるので、燃料電池システムを長時間停止しても、凍結した残留水分から燃料電池システムを保護して、再起動をできるだけ円滑に行うことができる。
【００１５】
請求項２に係る燃料電池システムは、前記制御手段は、前記燃料電池の発電停止後に、前記エネルギ量判断手段を所定時間おきに起動するとともに、前記最終処理判断手段または前記掃気手段を起動した後は、前記エネルギ量判断手段の再度の起動を停止するシステム起動手段（例えば、実施の形態におけるシステム起動部３１４）をさらに有することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、エネルギ量判断手段を所定時間おきに起動して、燃料電池の監視を繰り返す。よって、監視手段で常時燃料電池を監視する場合に比べ、エネルギ供給手段に蓄積されるエネルギ量の消費を抑えることができる。
【００１７】
請求項３に係る燃料電池システムは、前記エネルギ量判断手段は、前記監視手段の連続起動回数を基準として、前記エネルギ量が前記燃料電池を監視するのに十分であるか否かを判断することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、例えば、監視手段の連続起動回数をカウントすることにより、エネルギ量が燃料電池を監視するのに十分であるか否かを判断できるので、燃料電池の温度に基づいて判断する場合に比べ、燃料電池の温度センサが不要であり、燃料電池システムを構成する部品点数を削減できるうえに、制御の煩雑さを低減できる。
【００１９】
請求項４に係る燃料電池システムは、前記最終処理判断手段は、前記燃料電池を次回起動すると不安定になるか否かを判断し、前記燃料電池が不安定になると判断した場合には、前記掃気手段を起動し、不安定にならないと判断した場合には、前記掃気手段を起動しないことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、燃料電池の最終的な処理の判断において、掃気処理が必要と判断した場合にのみ、掃気処理を行う。よって、不要な掃気処理を行わないので、燃料電池を構成する電解質膜にかかる負担を軽減して、燃料電池の耐久性を向上できる。また、無駄なエネルギの消費を抑えることができる。
【００２１】
本発明の燃料電池システムの保護方法（請求項５）は、上述した燃料電池システム（請求項１）を、燃料電池システムの保護方法として展開したものである。
この燃料電池システムの保護方法によれば、上述した燃料電池システムで述べた効果と同様の効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に係る発明によれば、エネルギ供給手段に蓄積されたエネルギ量を監視して、監視手段を起動できなくなる前に、燃料電池の最終的な処理について判断できるので、燃料電池システムを長時間停止しても、凍結した残留水分から燃料電池システムを保護して、再起動をできるだけ円滑に行うことができる。
請求項２に係る発明によれば、エネルギ量判断手段を所定時間おきに起動して、燃料電池の監視を繰り返す。よって、監視手段で常時燃料電池を監視する場合に比べ、エネルギ供給手段に蓄積されるエネルギ量の消費を抑えることができる。
請求項３に係る発明によれば、例えば、監視手段の連続起動回数をカウントすることにより、エネルギ量が燃料電池を監視するのに十分であるか否かを判断できるので、燃料電池の温度に基づいて判断する場合に比べ、燃料電池の温度センサが不要であり、燃料電池システムを構成する部品点数を削減できるうえに、制御の煩雑さを低減できる。
請求項４に係る発明によれば、燃料電池の最終的な処理の判断において、掃気処理が必要と判断した場合にのみ、掃気処理を行う。よって、不要な掃気処理を行わないので、燃料電池を構成する電解質膜にかかる負担を軽減して、燃料電池の耐久性を向上できる。また、無駄なエネルギの消費を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る燃料電池システム１のブロック図である。
燃料電池システム１は、燃料電池１０と、この燃料電池１０に反応ガスとしての水素ガスや空気を供給する供給装置２０と、この供給装置２０を制御する制御装置３０とを有する。
【００２４】
燃料電池１０は、例えば、数十個から数百個のセルが積層されたスタック構造である。各セルは、膜電極構造体（ＭＥＡ）を一対のセパレータで挟持して構成される。膜電極構造体は、アノード電極（陽極）およびカソード電極（陰極）の２つの電極と、これら電極に挟持された固体高分子電解質膜とで構成される。通常、両電極は、固体高分子電解質膜に接して酸化・還元反応を行う触媒層と、この触媒層に接するガス拡散層とから形成される。
【００２５】
このような燃料電池１０は、アノード電極（陽極）側に反応ガスとしての水素ガスが供給され、カソード電極（陰極）側に反応ガスとしての酸素を含む空気が供給されると、電気化学反応により発電する。
【００２６】
供給装置２０は、燃料電池１０のカソード電極側に空気を供給するエアコンプレッサ２１と、アノード電極側に水素ガスを供給する水素供給源２２とを含んで構成される。
【００２７】
エアコンプレッサ２１は、エア供給路２３を介して、燃料電池１０のカソード電極側に接続されている。また、燃料電池１０のカソード電極側には、エア排出路２４が接続され、このエア排出路２４の先端には、燃料電池１０のカソード電極側の内圧を調整する背圧弁２４１が設けられている。
【００２８】
水素供給源２２は、例えば水素タンクであり、水素供給路２５を介して、燃料電池１０のアノード電極側に接続されている。この水素供給路２５には、遮断弁２５１が設けられている。また、燃料電池１０のアノード電極側には、水素排出路２６が接続され、この水素排出路２６は、先端に設けられたパージ弁２６１で閉鎖されている。また、水素排出路２６には、制御装置３０を構成する後述の燃料電池温度センサ３７が設けられている。
【００２９】
エア供給路２３と水素供給路２５とは、バイパス２７で接続され、このバイパス２７には、エア導入弁２７１が設けられている。
また、上述のエアコンプレッサ２１、遮断弁２５１、エア導入弁２７１、パージ弁２６１、および背圧弁２４１は、後述の制御部３１に接続されている。
【００３０】
ここで、エア供給路２３、エア排出路２４、水素供給路２５、および水素排出路２６は、反応ガス流路を構成する。また、水素供給源２２、遮断弁２５１およびエアコンプレッサ２１は、反応ガス供給手段を構成し、エアコンプレッサ２１、パージ弁２６１、背圧弁２４１、およびエア導入弁２７１は、掃気手段を構成する。
【００３１】
燃料電池１０で発電する場合の供給装置２０の動作は、以下のようになる。
すなわち、エア導入弁２７１を閉じておき、遮断弁２５１を適当な開度で開くことにより、水素供給源２２から、水素供給路２５を介して、燃料電池１０のアノード側に水素ガスを供給する。また、エアコンプレッサ２１を駆動させることにより、エア供給路２３を介して、燃料電池１０のカソード側に空気を供給する。
燃料電池１０に供給された水素ガスおよび空気は、発電に供された後、燃料電池１０からアノード側の生成水などの残留水と共に、水素排出路２６およびエア排出路２４に流入する。
その後、パージ弁２６１および背圧弁２４１を適当な開度で開くことにより、水素ガス、空気、および残留水が、水素排出路２６およびエア排出路２４から排出される。なお、水素排出路２６から排出される水素ガスは、図示しない希釈ボックスにより所定濃度以下に希釈されるが、詳細については省略する。
【００３２】
掃気処理を行う場合の供給装置２０の動作は、以下のようになる。
遮断弁２５１を閉じ、エア導入弁２７１、パージ弁２６１、および背圧弁２４１を開いて、エアコンプレッサ２１を駆動する。すると、エアコンプレッサ２１から送られた掃気ガスとしての空気は、エア供給路２３、燃料電池１０のカソード側、およびエア排出路２４を介して、外部に排出される。また、同時に、エア供給路２３、バイパス２７、水素供給路２５、燃料電池１０のアノード側、および水素排出路２６を介して、外部に排出される。これにより、上述したエア供給路２３、エア排出路２４、水素供給路２５、および水素排出路２６が掃気される。
【００３３】
図２は、制御装置３０のブロック図である。
制御装置３０は、制御手段としての制御部３１と、この制御部３１に接続されたイグニッションスイッチ（ＩＧ  ＳＷ）３２、タイマ３３、エネルギ供給手段としてのバッテリ３４、バッテリ電圧センサ３５、外気温センサ３６、および燃料電池温度センサ３７と、を備える。
【００３４】
イグニッションスイッチ３２は、燃料電池車の運転席に設けられており、運転者の操作に従ってオン／オフ信号を制御部３１に送信する。
タイマ３３は、制御部３１でセットされた時刻からの経過時間を計り、制御部３１に送信する。
バッテリ３４は、電気エネルギを蓄積し、かつ、この蓄積した電気エネルギを制御部３１に供給する。
バッテリ電圧センサ３５は、バッテリ３４の電圧を測定し、制御部３１に送信する。
外気温センサ３６は、燃料電池車の車外の温度を測定し、制御部３１に送信する。
燃料電池温度センサ３７は、燃料電池１０の温度を検出し、制御部３１に送信する。
【００３５】
制御部３１は、掃気判断手段としての掃気判断部３１１、最終処理判断手段としての最終処理判断部３１２、エネルギ量判断手段としてのエネルギ量判断部３１３、システム起動手段としてのシステム起動部３１４、発電制御部３１５、掃気処理制御部３１６、および監視手段としての監視部３１７を備える。
【００３６】
発電制御部３１５は、イグニッションスイッチ３２のオン／オフに従って、燃料電池１０の発電を行う。すなわち、遮断弁２５１を制御するとともに、エアコンプレッサ２１を駆動させることにより、燃料電池１０に水素ガスおよび空気を供給して発電させる。
掃気処理制御部３１６は、燃料電池１０の掃気処理を行う。具体的には、遮断弁２５１、パージ弁２６１、背圧弁２４１、およびエア導入弁２７１を制御して掃気処理を行う。
【００３７】
監視部３１７は、燃料電池１０の状態を監視する。具体的には、燃料電池温度センサ３７で検出した燃料電池１０の温度が所定値以下であるか否かを判断する。
掃気判断部３１１は、監視部３１７で燃料電池１０の温度が所定値以下であると判断された場合に、掃気処理制御部３１６を起動して掃気処理を行う。
【００３８】
最終処理判断部３１２は、燃料電池１０の最終的な処理を行うかどうかを判断する。具体的には、外気温センサ３６で検出した外気温に基づいて、燃料電池１０の温度が所定値以下になるかどうか予測し、この予測に基づいて、次回起動すると不安定になるか否かを判断する。燃料電池１０が不安定になると判断した場合には、掃気処理制御部３１６を起動して掃気処理を行い、不安定にならないと判断した場合には、掃気処理を行わない。
【００３９】
エネルギ量判断部３１３は、バッテリ３４に蓄積された電気エネルギ量が監視部３１７で燃料電池１０を監視するのに十分であるか否かを判断する。
具体的には、バッテリ電圧センサ３５で検出したバッテリ３４の電圧が所定値以下の場合、または、監視部３１７の連続起動回数が所定値に達した場合に、電気エネルギ量が監視部３１７で燃料電池１０を監視するのに十分ではない、と判断する。なお、監視部３１７の連続起動回数は、自動車の走行によりバッテリ３４が充電されると、クリアされる。
【００４０】
なお、この判断における閾値は、電気エネルギ量が十分でないと判断した場合でも、バルブ類の開弁電圧やリレー電圧を確保できるように設定する。
【００４１】
また、このエネルギ量判断部３１３は、電気エネルギ量が監視部３１７で燃料電池１０を監視するのに十分であると判断した場合には、監視部３１７を起動し、十分でないと判断した場合には、最終処理判断部３１２を起動する。
【００４２】
システム起動部３１４は、燃料電池１０の発電停止後に、エネルギ量判断部３１３を所定時間おきに起動する。具体的には、燃料電池１０の発電が停止されると、システム起動部３１４は、タイマ３３をセットするとともに、タイマ３３で計った経過時間を受信し、この経過時間が所定値に達すると、エネルギ量判断部３１３を起動する。
また、システム起動部３１４は、最終処理判断部３１２または掃気処理制御部３１６を起動した場合には、タイマ３３を停止させて、エネルギ量判断部３１３の再度の起動を停止する。
【００４３】
以上の燃料電池システム１の動作について、図３を参照しながら説明する。
まず、運転者がイグニッションスイッチ３２をオンする（ＳＴ１）。すると、制御部３１は、掃気完了フラグを”０”にしてリセットした後（ＳＴ２）、発電制御部３１５を起動して、燃料電池１０を発電させる（ＳＴ３）。次に、ＳＴ４の処理では、運転者がイグニッションスイッチ３２をオフに切り替えたか否かを判別する。この判別が”ＹＥＳ”のときは、ステップ５に移り、発電制御部３１５により、燃料電池１０の発電を停止する。
【００４４】
続いて、システム起動部３１４が、タイマ３３をセットして計時を開始するとともに（ＳＴ６）、タイマ３３からの信号に基づいて、所定時間経過したか否かを判別する（ＳＴ７）。この判別が”ＹＥＳ”のときは、ＳＴ８に移り、後述の掃気判断処理を行う。この掃気判断処理の後、ＳＴ９の処理では、掃気完了フラグが”１”であるか否かを判別する。この判別が”ＹＥＳ”のときは、最終処理判断部３１２が起動して最終処理が行われたか、あるいは、掃気処理制御部３１６が起動して掃気処理が行われたため、終了する。つまり、システム起動部３１４は、タイマ３３を停止させて、エネルギ量判断手段３１３の再度の起動を停止する。一方、ＳＴ９の判別が”ＮＯ”のときは、タイマ３３をリセットして（ＳＴ１０）、ＳＴ６に戻る。
【００４５】
次に、ＳＴ８の掃気判断処理について、図４を参照しながら説明する。
まず、ＳＴ８１の処理では、エネルギ量判断部３１３が、バッテリ電圧センサ３５で検出したバッテリ３４の電圧が所定値以下であるか、または、監視部３１７の連続起動回数が所定値に達したかどうかを判別する。この判別が”ＮＯ”のときは、電気エネルギ量が監視部３１７で燃料電池１０を監視するのに十分であると判断し、ＳＴ８２の処理に移る。
【００４６】
ＳＴ８２の処理では、監視部３１７が、燃料電池温度センサ３７で検出した燃料電池１０の温度が所定値以下であるか否かを判別する。この判別が”ＮＯ”のときは、「掃気処理要求なし」として（ＳＴ８３）、掃気処理を行わない。
一方、ＳＴ８２の判別が”ＹＥＳ”のときは、掃気判断部３１１が、「掃気処理要求あり」として（ＳＴ８４）、掃気処理を行い（ＳＴ８５）、掃気完了フラグを”１”にする（ＳＴ８６）。
【００４７】
ＳＴ８１の判別が”ＹＥＳ”のときは、電気エネルギ量が十分でないと判断し、掃気完了フラグを”１”にして（ＳＴ８７）、最終処理を行うため、最終処理判断部３１２を起動する。ＳＴ８８の処理では、最終処理判断部３１２が、外気温センサ３６で検出した外気温に基づいて、燃料電池１０を次回起動すると不安定になるか否かを判別する。なお、この判別における閾値は、仕向地の気象データから決定してもよい。この判別が”ＮＯ”のときは、「掃気処理要求なし」として（ＳＴ８９）、掃気処理を行わない。
一方、ＳＴ８８の判別が”ＹＥＳ”のときは、「掃気処理要求あり」として（ＳＴ９０）、掃気処理を行う（ＳＴ９１）。
【００４８】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
制御部３１に最終処理判断部３１２およびエネルギ量判断部３１３を設けたので、バッテリ３４に蓄積された電気エネルギ量を監視して、監視部３１７を起動できなくなる前に、燃料電池１０の最終的な処理について判断できるので、燃料電池システム１を長時間停止しても、凍結した残留水分から燃料電池システム１を保護して、再起動をできるだけ円滑に行うことができる。
【００４９】
制御部３１にシステム起動部３１４を設けたので、エネルギ量判断部３１３を所定時間おきに起動して、燃料電池１０の監視を繰り返す。よって、監視部３１７で常時燃料電池１０を監視する場合に比べ、バッテリ３４に蓄積される電気エネルギ量の消費を抑えることができる。
【００５０】
エネルギ量判断部３１３で、監視部３１７の連続起動回数をカウントすることにより、バッテリ３４の電気エネルギ量が燃料電池１０を監視するのに十分であるか否かを判断したので、燃料電池１０の温度に基づいて判断する場合に比べ、燃料電池温度センサ３７が不要であり、燃料電池システム１を構成する部品点数を削減できるうえに、制御の煩雑さを低減できる。
【００５１】
最終処理判断部３１２で、燃料電池１０を次回起動すると不安定になるか否かを判断したので、燃料電池１０の最終的な処理の判断において、掃気処理が必要と判断した場合にのみ、掃気処理を行う。よって、不要な掃気処理を行わないので、燃料電池１０を構成する電解質膜にかかる負担を軽減して、燃料電池１０の耐久性を向上できる。また、無駄なエネルギの消費を抑えることができる。
【００５２】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料電池システムのブロック図である。
【図２】前記実施形態に係る制御装置３０のブロック図である。
【図３】前記実施形態に係る燃料電池システムのメインフローチャートである。
【図４】前記実施形態に係る燃料電池システムのサブフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１…燃料電池システム
１０…燃料電池
２１…エアコンプレッサ（反応ガス供給手段、掃気手段）
２２…水素供給源（反応ガス供給手段）
２３…エア供給路（反応ガス流路）
２４…エア排出路（反応ガス流路）
２５…水素供給路（反応ガス流路）
２６…水素排出路（反応ガス流路）
３１…制御部（制御手段）
３４…バッテリ（エネルギ供給手段）
２４１…背圧弁（掃気手段）
２５１…遮断弁（反応ガス供給手段）
２６１…パージ弁（掃気手段）
２７１…エア導入弁（掃気手段）
３１１…掃気判断部（掃気判断手段）
３１２…最終処理判断部（最終処理判断手段）
３１３…エネルギ量判断部（エネルギ量判断手段）
３１４…システム起動部（システム起動手段）
３１７…監視部（監視手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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